一种基于物联网的数据实时处理方法与流程

文档序号:11254066阅读:443来源:国知局

本发明通常涉及计算机数据信号处理领域,更具体而言,涉及一种基于物联网的数据实时处理方法。



背景技术:

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合,实现物体与物体之间:环境以及状态信息实时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。物联网的核心和基础是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,即物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,是业务和应用。以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。物联网在安防、交通、电力和物流领域建立了广阔的市场,并且取得了长足的发展。

物联网具有对数据进行处理的功能,在对信息处理的过程中,要求保证信息的完整性、一致性和及时性。物联网平台必须提供能对数据进行整理的功能。在数据处理过程中,往往需要对大量数据进行处理,对数据感测、传输、实时处理等。在实际的物联网应用中,往往将焦点集中在数据的实时处理上,诸如通过对数据进行加载和组织、索引和同步、池化和控制等,而缺少对数据传输的改进和优化,使得信息采集和传输中可能出现数据缺失,受诸如移动、震荡、损毁、干扰之类的外界影响等不良效果,同时由于海量数据的传输,导致信道的使用效率不高。随着物联网涉及信息的急剧增加,这些问题变得越来越突出,亟待解决。



技术实现要素:

本发明的目的之一是提供一种基于物联网的数据实时处理方法,既可以保证实时处理数据,还可提高数据处理系统的资源使用率,获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性,保证物联网不受到外界物理因素的变化的影响,提高了数据文件存取速度,保证物联网的容灾能力。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为:一种基于物联网的数据实时处理方法包括:在步骤s1中,连接物联网传感器和物联网数据处理系统之间的线路;在步骤s2中,在感知层和应用层实时采集传感器端的数据,并经由上述线路传输;在步骤s3中,传输过程中对信道进行配置,提高信道的使用率;在步骤s4中,物联网的数据处理系统对传输的数据进行处理;在步骤s5中,处理数据之后,将响应通过线路发送回传感器的控制组件;以及在步骤s6中,将数据处理系统处理的数据进行存储

根据本发明的另一个方面,在步骤s1中,连接物联网传感器和物联网数据处理系统之间的线路包括:连接物联网传感器和物联网数据处理系统之间的线路;其中该线路结构包括传感器端光纤头、光纤主体、数据处理系统端光纤头,其中传感器端光纤头的一侧包括符合与传感器进行信息交互的通信标准的接口,另一侧包括硫化的元件,二者之间包括多模纤维,多模纤维外围包括具有不同热扩展系数和交联方向的双层的聚氨基甲酸脂,该双层的聚氨基甲酸脂之间存在厚度125-175微米的铝层,以经实验验证的最合适的厚度来获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性;该聚氨基甲酸脂的分子量范围是1000-3000,使得数据性能稳定,不受到外界物理因素的变化的影响;硫化的元件的与多模纤维相对的另一端连接光纤主体,该光纤主体包括:位于最中心的玻璃光纤,以及围绕在玻璃光纤外围的具有不同热扩展系数和交联方向的双层的聚氨基甲酸脂,其中所述的双层的聚氨基甲酸脂之间从内向外依次存在厚度125-175微米的铝层以及厚度在75-100微米的铝氧化物层,以经实验验证的最合适的厚度来获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性;所述该聚氨基甲酸脂的分子量范围是1000-3000,其中外层的聚氨基甲酸脂层在制造过程中通过染色工艺而形成为白色,进而提升数据信号传输性能和抗干扰能力以及整个光纤主体的使用寿命;数据处理系统端光纤头的结构中,数据处理系统端光纤头的一侧包括符合与数据处理系统进行信息交互的通信标准的接口,另一侧包括硫化的元件,二者之间包括多模纤维,多模纤维外围包括具有不同热扩展系数和交联方向的双层的聚氨基甲酸脂,该双层的聚氨基甲酸脂之间存在厚度125-175微米的铝层,以经实验验证的最合适的厚度来获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性;该聚氨基甲酸脂的分子量范围是1000-3000,以进一步提升联密度,使得数据性能稳定,不受到外界物理因素的变化的影响;硫化的元件的与多模纤维相对的另一端连接光纤主体。

根据本发明的另一个方面,在步骤s3中,传输过程中对信道进行配置,提高信道的使用率包括:确定传输的数据流,估算最大的数据通信量:其中mu表示数据块中传输的单个数据位的值,α表示抽样的一个数据块占用的线程,i表示抽样的数据块序号,j表示抽样的数据块与参考数据块的合集;cu,v表示抽样的一个数据块占用的信道量,nu,v表示总带宽,mv表示参考数据块中传输的单个数据位的值;u和v表示正整数;max()表示取最大值函数,其中只有一个集合的综合表示时,取该集合中各元素的最大值,而其中有两个元素的表示时,取该集合中元素的最大值;并将带宽设置成上述最大的数据通信量进行传输。

根据本发明的另一个方面,在步骤s4中,物联网的数据处理系统对传输的数据进行处理包括:首先将物联网的数据处理系统中的所需文件加载到主存储器的暂时配置文件中,并且在操作之后自动删除,腾空内部存储器,以提高数据处理系统的资源使用率并提高了数据文件存取速度。

根据本发明的另一个方面,在步骤s5中,处理数据之后,将响应通过线路发送回传感器的控制组件包括:将处理后的数据实时传送回传感器的控制组件,以进一步调整传感器的配置组合或传感项目。

根据本发明的另一个方面,在步骤s6中,将数据处理系统处理的数据进行存储包括:之后对数据进行校验、加密、压缩和转换,并通过云存储加强对数据采集的备份存储和后期管理工作,并在对应表格中设置物联网的数据处理系统数据故障发生时,该云存储的访问路径和验证密钥。

根据本发明的另一个方面,上述加载到主存储器的暂时配置文件中包括:获得地址和暂时配置文件的对应关系,通过创建虚拟的地址空间与暂时配置文件的链接,加载到主存储器的暂时配置文件中;以及在步骤s4中还包括:物联网的数据处理系统对接收的数据进行交换管理,并纠正出现的错误,对故障进行检修维护。

根据本发明的另一个方面,在步骤s4中,物联网的数据处理系统首先判定数据块的优先级和权重值,根据从大到小的排序,在处理中将排序靠前的数据优先载入高速缓存中;该处理包括数据的转换、解析、属性识别、数据流判定、协议使用、故障分析、简档查询,并在此基础上形成控制信令和部署策略。

根据本发明的另一个方面,多模纤维外围的双层的聚氨基甲酸脂以及光纤主体外围的双层的聚氨基甲酸脂厚度为455微米。

根据本发明的另一个方面,上述铝层可被替换为铝和铜的混合物;上述铝氧化物层可被替换为铝氧化物和铜氧化物的混合物。

附图说明

在附图中通过实例的方式而不是通过限制的方式来示出本发明的实施例,其中相同的附图标记表示相同的元件,其中:

根据本发明的示范性实施例,图1图示一种基于物联网的数据实时处理方法的流程图。

具体实施方式

在下面的描述中,参考附图并以图示的方式示出几个具体的实施例。将理解的是:可设想并且可做出其他实施例而不脱离本公开的范围或精神。因此,以下详细描述不应被认为具有限制意义。

根据本发明的示范性实施例,图1图示一种基于物联网的数据实时处理方法的流程图。

在步骤s1中,连接物联网传感器和物联网数据处理系统之间的线路;

在步骤s2中,在感知层和应用层实时采集传感器端的数据,并经由上述线路传输;

在步骤s3中,传输过程中对信道进行配置,提高信道的使用率;

在步骤s4中,物联网的数据处理系统对传输的数据进行处理;

在步骤s5中,处理数据之后,将响应通过线路发送回传感器的控制组件;以及

在步骤s6中,将数据处理系统处理的数据进行存储。

具体地,在步骤s1中,连接物联网传感器和物联网数据处理系统之间的线路包括:连接物联网传感器和物联网数据处理系统之间的线路。

特别地,该线路为本发明的重点之一。现有技术中,一般采用普通的网络线,或者优选地采用光纤来传输,然而现有技术中,有时存在由于接口的原因,会导致待传输数据存在丢失、数据位反转或其他异常。所以本发明采用特定的线路结构来进行数据传输,既防止了由于接口的物理原因导致的数据异常,也提高了数据的准确性和抗扰能力。根据本发明的优选实施例,优选地,该线路结构包括传感器端光纤头、光纤主体、数据处理系统端光纤头,其中传感器端光纤头的一侧包括符合与传感器进行信息交互的通信标准的接口,另一侧包括硫化的元件,二者之间包括多模纤维,多模纤维外围包括具有不同热扩展系数和交联方向的双层的聚氨基甲酸脂,该双层的聚氨基甲酸脂之间存在厚度125-175微米的铝层,以经实验验证的最合适的厚度来获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性;该聚氨基甲酸脂的分子量范围是1000-3000,以进一步提升联密度,使得数据性能稳定,不受到外界物理因素的变化的影响;硫化的元件的与多模纤维相对的另一端连接光纤主体,该光纤主体包括:位于最中心的玻璃光纤,以及围绕在玻璃光纤外围的具有不同热扩展系数和交联方向的双层的聚氨基甲酸脂,其中所述的双层的聚氨基甲酸脂之间从内向外依次存在厚度125-175微米的铝层以及厚度在75-100微米的铝氧化物层,以经实验验证的最合适的厚度来获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性;所述该聚氨基甲酸脂的分子量范围是1000-3000,其中外层的聚氨基甲酸脂层在制造过程中通过染色工艺而形成为白色,进而提升数据信号传输性能和抗干扰能力以及整个光纤主体的使用寿命。数据处理系统端光纤头的结构中,数据处理系统端光纤头的一侧包括符合与数据处理系统进行信息交互的通信标准的接口,另一侧包括硫化的元件,二者之间包括多模纤维,多模纤维外围包括具有不同热扩展系数和交联方向的双层的聚氨基甲酸脂,该双层的聚氨基甲酸脂之间存在厚度125-175微米的铝层,以经实验验证的最合适的厚度来获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性;该聚氨基甲酸脂的分子量范围是1000-3000,以进一步提升联密度,使得数据性能稳定,不受到外界物理因素的变化的影响;硫化的元件的与多模纤维相对的另一端连接光纤主体。

优选地,多模纤维外围的双层的聚氨基甲酸脂以及光纤主体外围的双层的聚氨基甲酸脂厚度为455微米,以实现经试验证明的最佳的性能。

优选地,上述铝层可被替换为铝和铜的混合物;上述铝氧化物层可被替换为铝氧化物和铜氧化物的混合物。

上述的各个技术术语是本领域中的具有通常含义的常规技术术语,为了不模糊本发明的重点,在此不对其进行进一步的解释。

具体地,在步骤s2中,在感知层和应用层实时采集传感器端的数据,并经由上述线路传输包括:设置在物联网末端的一定数量的传感器在指定的时间段内,感知周边环境的变化并获取其数据。将这些数据汇集起来,转换后传输。该数据包括音频数据、视频数据和气味数据;气味数据也被成为嗅频,其是根据化学成分与气味的对应关系来进行感测和判断。诸如在酿造行业中,一些反应缓慢发生,但是不伴随声音和图像的变化,然而却存在气味的变化,此时通过传感器感测并进行传输,进而数据处理系统可以进行实时监控。

具体地,在步骤s3中,传输过程中对信道进行配置,提高信道的使用率包括:确定传输的数据流,估算最大的数据通信量:

其中mu表示数据块中传输的单个数据位的值,α表示抽样的一个数据块占用的线程,i表示抽样的数据块序号,j表示抽样的数据块与参考数据块的合集;cu,v表示抽样的一个数据块占用的信道量,nu,v表示总带宽,mv表示参考数据块中传输的单个数据位的值;u和v表示正整数;max()表示取最大值函数,其中只有一个集合的综合表示时,取该集合中各元素的最大值,而其中有两个元素的表示时,取该集合中元素的最大值;并将带宽设置成上述最大的数据通信量进行传输。

具体地,在步骤s4中,物联网的数据处理系统对传输的数据进行处理包括:首先将物联网的数据处理系统中的所需文件加载到主存储器的暂时配置文件中,并且在操作之后自动删除,腾空内部存储器,以提高数据处理系统的资源使用率并提高了数据文件存取速度。

优选地,上述加载到主存储器的暂时配置文件中包括:获得地址和暂时配置文件的对应关系,通过创建虚拟的地址空间与暂时配置文件的链接,加载到主存储器的暂时配置文件中。

优选地,在步骤s4中,物联网的数据处理系统首先判定数据块的优先级和权重值,根据从大到小的排序,在处理中将排序靠前的数据优先载入高速缓存中;该处理包括数据的转换、解析、属性识别、数据流判定、协议使用、故障分析、简档查询,并在此基础上形成控制信令和部署策略。

优选地,在步骤s4中还包括:物联网的数据处理系统对接收的数据进行交换管理,并纠正出现的错误,对故障进行检修维护。

具体地,在步骤s5中,处理数据之后,将响应通过线路发送回传感器的控制组件包括:将处理后的数据实时传送回传感器的控制组件,以进一步调整传感器的配置组合或传感项目。

具体地,在步骤s6中,将数据处理系统处理的数据进行存储包括:之后对数据进行校验、加密、压缩和转换,并通过云存储加强对数据采集的备份存储和后期管理工作,并在对应表格中设置物联网的数据处理系统数据故障发生时,该云存储的访问路径和验证密钥。

综上,在本发明的技术方案中,通过采用了一种基于物联网的数据实时处理方法,可以保证实时处理数据,还可提高数据处理系统的资源使用率,获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性,保证物联网不受到外界物理因素的变化的影响,提高了数据文件存取速度,保证物联网的容灾能力。

将理解的是:可以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现本发明的示例和实施例。如上所述,可存储任何执行这种方法的主体,以挥发性或非挥发性存储的形式,例如存储设备,像rom,无论可抹除或可重写与否,或者以存储器的形式,诸如例如ram、存储器芯片、设备或集成电路或在光或磁可读的介质上,诸如例如cd、dvd、磁盘或磁带。将理解的是:存储设备和存储介质是适合于存储一个或多个程序的机器可读存储的示例,当被执行时,所述一个或多个程序实现本发明的示例。经由任何介质,诸如通过有线或无线耦合载有的通信信号,可以电子地传递本发明的示例,并且示例适当地包含相同内容。

应当注意的是:因为本发明解决了保证实时处理数据的技术问题,采用了计算机技术领域中技术人员在阅读本说明书之后根据其教导所能理解的技术手段,并获得了提高数据处理系统的资源使用率,获取最佳的抗扰能力并保持数据的可靠性,保证物联网不受到外界物理因素的变化的影响,提高了数据文件存取速度,保证物联网的容灾能力的有益技术效果,所以在所附权利要求中要求保护的方案属于专利法意义上的技术方案。另外,因为所附权利要求要求保护的技术方案可以在工业中制造或使用,因此该方案具备实用性。

以上所述,仅为本发明的较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应包涵在本发明的保护范围之内。除非以其他方式明确陈述,否则公开的每个特征仅是一般系列的等效或类似特征的一个示例。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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